【技术实现步骤摘要】
一种用于联合测姿系统安装平台的结构轻量化设计方法
[0001]本专利技术属于联合测姿系统结构设计领域，特别涉及一种用于联合测姿系统安装平台的结构轻量化设计方法。
技术介绍
[0002]联合测姿系统由瞄准光管设备、惯导设备和安装平台组成，可实现非接触目标姿态测量。联合测姿系统的轻量化设计有利于设备的搬运和安装，具有较大的实际工程意义。由于瞄准光管设备和惯导设备集成度较高，设备轻量化空间较小，因此，安装平台是联合测姿系统最具轻量化潜力的部分。
[0003]专利号为CN 108038344 B的《一种基于拓扑优化的液氢罐箱支撑结构设计方法》以刚度最大为优化目标，以结构的体积为约束构建拓扑优化模型。根据拓扑优化结果，构建新的支撑构型，在实现轻量化的同时改善了整体结构的应力分布。该专利技术专利在拓扑优化时采用的是实体单元，计算效率低，而且，在确定最终构型时依靠人为选择去除材料的区域，给优化方案引入了很大的风险。
[0004]专利号为CN 109255144 B的《一种起落架刹车构件轻量化设计方法》针对起落架刹车构件构建...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于联合测姿系统安装平台的结构轻量化设计方法，该方法适用的联合测姿系统安装平台的结构特点为：平台上具有左、中、右三个负载安装区，左右两负载安装区各具有六个安装平面，中间负载安装区具有四个安装平面，在每个安排平面处设置有螺纹孔，在联合测姿系统安装平台的两端各具有两个方槽，在方槽部位具有螺纹孔；包括如下步骤：步骤1：利用有限元建模软件构建联合测姿系统安装平台的简化有限元模型，并设置材料属性；步骤2：根据工程设计经验，确定拓扑优化设计域；步骤3：根据实际安装平台受载和连接情况，确定边界条件；步骤4：以体积分数最小为目标，结构弯曲刚度为约束，以单元密度为设计变量构建联合测姿系统安装平台拓扑优化数学模型，通过拓扑优化得出其传力路径；步骤5：根据拓扑优化得出的传力路径，构建联合测姿系统安装平台2D有限元模型；步骤6：以质量最小为目标，以结构弯曲刚度为约束，以厚度尺寸为设计变量构建联合测姿系统安装平台不确定性优化问题数学模型，并利用SRO算法进行求解；步骤7：利用有限元建模软件对优化后的结构进行重新建模，并对其进行刚度分析，得出优化后的产品模型。2.根据权利要求1所述的用于联合测姿系统安装平台的结构轻量化设计方法，其特征在于：在步骤1中，采用的有限元建模软件为HyperWorks，有限元网格节点间距离为5mm，网格类型以四边形网格为主。3.根据权利要求2所述的用于联合测姿系统安装平台的结构轻量化设计方法，其特征在于：在步骤2中，拓扑优化设计域的选取应避开安装平面，将安装平面所在的位置设置为非设计域。4.根据权利要求3所述的用于联合测姿系统安装平台的结构轻量化设计方法，其特征在于：在步骤3中，所述边界条件主要包括：对安装平台两侧方槽内的螺纹孔施加6个自由度的全约束；将安装平台上测姿系统的重量平均分配至各安装平面，并通过集中力的方式进行加载。5...
【专利技术属性】
技术研发人员：符传亮，许春晖，李赛，李和薇，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零七研究所，
类型：发明
国别省市：
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